水文地质划分

水 文 地 质 条 件 分 类

编写：地测防治水科 日期：2013年5月5日

河南地方永安煤业有限公司

水文地质类型划分报告

编 制： 总工程师： 单 位： 日 期：

矿井水文地质类型划分报告

一、矿井及井田概况

1.矿井及井田基本情况

永安煤业是由原禹州市文殊镇顺利煤矿和禹州市文殊镇陈南村兴发煤矿整合而成，整合后的永安煤业于2007年6月获河南省国土资源厅颁发采矿许可证，证号为“4100000730311”，开采方式为地下开采，生产规模21万吨∕年，有效期限自2007年6月至2015年1月。2008年9月12日由河南省国土资源厅换发新的采矿许可证，许可证号：4100000820260，采矿权人：河南地方永安煤业有限公司；有效期限自2008年9月至2015年01月；限采标高+150m~-280m标高；矿区南西～北东走向长度1.6km，倾向宽度0.3～0.6km，矿区面积0.5067km2；生产规模21万吨/年。

矿井设计开拓方式为三个立井开拓，采用并列抽出式通风，即主副立井进风，立风井作为专用回风井，二进一回构成矿井通风系统。矿井设计生产水平为－134m，一个水平上下山开采，矿井初期投产采区为上山采区，上山采区为低瓦斯区域。全矿井按一个采煤工作面、两个掘进工作面来保证矿井生产能力和生产接替。 2. 位臵、范围及交通条件

永安煤业位于禹州市西25km，行政区划属禹州市文殊镇陈南村管辖。地理坐标为东经113°15′29″～113°15′59″，北纬34°12′31″～34°13′12″。

矿区范围由7个拐点连线圈定，走向长约1.6km，倾向宽0.3～0.6km，面积0.5067km2，开采深度由+150m~-280m。各拐点坐标见表1.2-1。

矿区边界拐点坐标一览表 表1.2-1 直角坐标 序号 X 1 2 3 4 5 6 7

Y 东 经 北 纬 3787105.00 38431986.00 113°15′43″ 34°12′31″ 3787822.00 38431900.00 113°15′40″ 34°12′″ 3787870.00 38431626.00 113°15′29″ 34°12′55″ 3788090.00 38431880.00 113°15′39″ 34°13′03″ 3788380.00 38431850.00 113°15′38″ 34°13′12″ 3788345.00 38432410.00 113°15′59″ 34°13′11″ 3787500.00 38432300.00 113°15′55″ 34°12′44″ 地理坐标 矿区的交通以公路为主，距磨街至禹州市柏油公路约1.5km，本矿有碎石公路与之相连，交通较为便利，见图1.2-1。

交通位臵示意图 图1.2-1

3. 地形地貌

矿区位于汝河、颍河分水岭地带，为冲积、洪积山前岗地，矿井范围内地势西高东低，地面标高在+220～+320m之间，相对高差100m左右。山脊走向与构造线走向基本一致。区内季节性冲沟发育，有利于大气降水的迳流与排泄。 4. 水文、气象

矿区无常年性河流，区内发育季节性雨源型冲沟，平时干涸无水，雨时有短暂水流，雨季地表降雨多顺冲沟流走，雨后即干。

矿区属暖温带性半干燥气候，气温适中，四季分明。后年最大降水量为1073.8mm（1967年），年最小降水量为430.0mm（1981年），年平均降水量9.5mm；降水多集中在每年的六～九月份，其降水量占全年的70%；最大年蒸发量为1527.99mm（1966年）。最高气温42.9‴，最低气温-13.9‴，年平均气温14.4‴。年风向变化季节性强，夏、秋季多东南风和南风，冬、春季多南北风和北风，历年最大风速24～40m/s（1955年），风力一般1～5级，阵风达5级以上；霜冻期为11月到翌年3月，历年最长霜冻期132天；12月到翌年2月为降雪期，最大积雪深度为20cm，最大冻土深度为250mm。 5. 地震

据禹州市记载，公元前5年～公元1966年，禹州市曾发生过14次地震，其中大震有3次（危害程度不详）；1555年（明嘉靖三十四年）地震声如雷；1820年（清嘉庆二十五年）夏地震，秋又震声如雷；1966年春邢台地震波及禹州市，门窗有响声。1972～1980年初，禹州市地震台测出轻微地震9次，强度1.3～2.6级，对地面建筑无影响。

按照《中国地震动参数区划图》GB18036—2001划分，本井田地震基本烈度为Ⅵ度区，禹州市地震动峰值加速度0.05g、抗震设防烈

度为Ⅵ度。因此，在基本建设和矿井开采方面必须予以足够重视。 6. 矿井排水系统

现矿井水仓总容积650m³，水仓容积符合相关规定。泵房安装D85--68*7型矿用排水泵3台。正常一台工作，一台备用，一台检修。最大涌水期2台同时工作，1台检修，可满足《煤矿安全规程》规定的20h内排出矿井24h正常涌水量。矿井共敷设2路133*5.5mm无缝钢管，为矿井主排水管路。正常涌水期1泵1管运行，最大涌水期时2泵2管同时运行。现行设施可满足《煤矿安全规程》要求。

二、以往地质和水文地质工作评述

1、1975～1977年，河南省地质矿产局区域地质调查队在本区开展了1：20万许昌幅区域地质调查工作。

2、1982～1983年煤炭工业部一二九煤田地质队在本区进行过煤矿详查至精查工作，施工钻孔15个，工作量44.53m。于1983年12月提交了《河南省禹县矿区陈岗小井地质勘探报告》。

陈岗小井二1煤层储量表

资源储量（万吨） 估算 区域 估算 B+C/B+C水平 B C 296.9 148.4 445.3 67.0 512.1 D 7.8 B+C 402.2 148.4 550.6 67 512.1 B+C+D +D ±0以上 105.3 F3上盘 ±0以下 合计 0以上 F3上盘±~F50下±0以下 105.3 402.2 148.4 550.6 67 519.9 盘 F50上盘 合计 ±0以上 ±0以下 合计 总计 105.3 579.1 140.8 140.8 1165.2 7.8 747.0 747.0 7.8 579.1 140.8 140.8 1270.5 586.9 887.8 887.8 2025.3 63% 该报告于1984年4月10日由原河南省煤炭工业厅“（84）豫煤基字第285号”文件批准为详查报告，可作为地方小型矿井建设使用。资源储量情况见表：

3、2001年4月，河南省地矿厅第二地质勘查院提交了《河南省禹州市文殊镇顺利煤矿二

1

煤层储量报告》，估算二

1

煤层资源储量

282万吨，其中B级储量为58万吨，C级储量224万吨。

4、2001年4月，河南省地矿厅第二地质勘查院提交了《河南省禹州市文殊镇陈南村兴发煤矿六4、二1煤层储量报告》，估算二1煤层C级储量256万吨，六4煤层C＋D级储量74万吨。

5、2005年10月，河南省煤炭地质勘察研究院编制了《河南省禹州市永安煤业有限公司煤矿资源储量核查报告》，2006年二月，经河南省矿产资源储量评审中心评审后，河南省国土资源厅以豫国土资储备（小）字[2006]076号文进行备案。区内二1、六4煤层查明资源储量617.3万吨，其中消耗量（111b）39.4万吨，保有资源储量（（111b）+（121b）+（333）+（334）?）577.9万吨。二

1

煤层查明资源储量

515.5万吨，其中消耗（111b）39.1万吨，保有资源储量（（111b）+（121b）+（333））476.4万吨。

永安煤业2005年资源储量核查结果表

查明资源储量（单位：万吨） 煤层 消耗量 保有量 合计 （111b） （121b） （122b） （333） （334）？ 二1 小计 六4 小计 合计 6、2010年1月河南省煤田地质局四队编制了《河南地方永安煤业有限公司矿井水文地质报告》，该报告对所收集的地质资料（包括永安煤业提供的有关资料）及以往地质工作成果进行了综合整理分析，根据区域水文地质资料及矿井水文地质情况，分析评价了与煤层关系密切的含水层的水文地质条件，详细查明了矿井充水含水层的岩性、厚度、埋藏条件，含水层空间发育和分布特征。

7、2011年12月禹州市泓瑞测绘有限公司编制的《河南地方永安煤业有限公司2011年资源储量动态检测报告》中，截止到2011年12月31日，二1煤层查明资源储量527.28万吨，累计消耗资源储量74.万吨，保有资源储量452.39万吨。查明资源储量与2005年核查报告相比，增加11.78万吨。

8、2012年12月禹州市泓瑞测绘有限公司编制的《河南地方永安煤业有限公司2012年资源储量动态检测报告》中，截止到2012年

39.1 39.1 0.3 0.3 260.3 39.4 577.9 119.8 8.7 7.4 251.6 112.4 112.4 476.4 18.7 101.5 131.1 66.7 617.3 66.7 101.8 515.5 12月31日，二1煤层查明资源储量527.28万吨，累计消耗资源储量74.万吨，保有资源储量452.39万吨。

永安煤业资源储量结果对比表

查明资源储量（单位：万吨） 报告名煤层 称 （111b） （121b） （122b） （333） 2005年核查报小计 告 2012年动检报小计 告 变化量（增+、减-） 8、2006年~2012年，由禹州市泓瑞测绘有限公司编制，河南地方永安煤业有限公司提交了每年的资源储量动态检测报告。截至2012年底，永安煤业二1煤层累计查明资源储量527.28万吨，累计消耗资源储量74.万吨，保有资源储量452.39万吨，保有资源储量中 (111b)233.09万吨，(122b)105.95万吨，(333)113.35万吨。该矿历年来资源储量变化情况见表

永安煤业历年资源储量变化情况 （单位：万吨）

消耗资源储时间 量 保有资源储量 资源减- 查明增+ +35.79 -18.51 -6.45 +0.95 +11.78 74. 452.39 二1 74. 233.09 105.95 113.35 527.28 39.1 476.4 二1 39.1 251.6 112.4 112.4 515.5 消耗量 保有量 合计 当年 累计 (111b) (122b) (333) 2005年核 查 2006年动0 检 2007年动0 检 2008年动20.74 检 2009年动2.45 检 2010年动11.93 检 2011年动0.67 检 2012年动0 检 9 储量变化情况说明： 08年动检报告

1、本年度实际消耗资源储量4.93万吨。

9 74.82 74. 74.24 62.259.839.1 251.6 112.4 112.4 39.1 251.6 112.4 112.4 39.1 251.6 112.4 112.4 合计 储量 476.4 515.5 476.4 515.5 0 476.4 515.5 524.90 243.71 107.18 114.24 465.13 7 524.2240.51 107.18 114.24 461.93 2 526.6233.09 105.95 113.35 452.39 1 527.2233.09 105.95 113.35 452.39 8 527.2233.09 105.95 113.35 452.39 8 +9.47 -0.75 +2.39 +0.67 0 2、矿区北部新增老空区1.94万m2，核销资源储量15.81万吨。 3、05年核查报告中云盖山正断层，经井下巷道实际揭露证明不存在，原无煤带新增资源储量10.14万吨。

4、05年核查报告（111b）—08储量块段平均煤厚为5.60m，实际采掘揭露厚度为4.93m，该块段资源储量减少0.67万吨。

09年动检报告

实际采掘揭露煤层厚度与储量块段平均煤厚差异造成资源储量减少0.75万吨。

10年动检报告

本年度实际消耗资源储量9.万吨，回采残采原采空区残留煤2.39万吨。

11年动检报告

回采残采原采空区残留煤0.67万吨。 12年动检报告

本年度因原因，该矿处于停产状态，井下只进行通风排水。 2.2矿井地质及水文地质工作

2010年5月河南省大地物探工程勘察院编制了“豫大地物探第10011号” 《河南地方永安煤业公司煤矿瞬变电磁法成果报告》。

该报告共完成瞬变电磁工作剖面30条，圈定了矿区西南部原陈岗第二煤矿和西北部原陈岗联办煤矿采空区积水范围，矿区北部采空区可能积水的范围。证实了陈岗、官山和南沟断层的存在，断层带未发现明显的含水特征，其水文地质条件对矿区内采矿活动应无大的影响。推测矿区深部灰岩岩溶不甚发育，其断层深部赋水性较差。该报告在矿区内的两条剖面上布设质量检查与原基本观测的均方误差为4.346%；由任意抽查质检单点数据看，数据良好，满足瞬法勘探解释和相关规程10%的A级质量要求。

本报告中《地形地质及水文地质图》、《二1煤层底板等高线及资源储量估算图》、《井上下对照图》及《充水性图》均由矿方提供，经

报告编制人员整理后制成。、《地层综合柱状图》、《水文地质剖面图》、《勘查线剖面图》、《钻孔柱状图》及《煤岩层对比图》等图件是由报告编制人员经搜集整理后编制而成，以上资料来源及真实性都较为可靠。

2.3 对原地质报告的评价

此次报告以原煤炭工业部一二九煤田地质勘探队于1983年12月提交的《河南省禹县矿区陈岗小井地质勘探报告》(以下简称《陈岗小井报告》)和2005年10月河南省煤炭地质勘察研究院编制的《河南省禹州市永安煤业有限公司煤矿资源储量核查报告》（以下简称《核查报告》）及2010年1月河南省煤田地质局四队编制了《河南地方永安煤业有限公司矿井水文地质报告》（以下简称《水文报告》）为基础编制，该矿2006年至今未提交过资源储量核查报告。现对以上报告的评价简述如下：

一、《河南省禹县矿区陈岗小井地质勘探报告》

1982～1983年煤炭工业部一二九煤田地质队在本区进行过煤矿详查至精查工作，施工钻孔15个，工作量44.53m。该报告在矿区内共施工钻孔2个孔，钻探工作量855.51m。矿区附近共施工2个孔，钻探工作量709.36m。见表

矿区内、外施工钻孔质量统计表 盖层 终孔 厚度 孔号 深度 （m层（m） ） Zk 3505 407.435.2数 1 二1 编号 度 5°30况 探 井 合 合甲 甲 甲 83.3.183.4.1斜情钻测综开工 竣工 可采煤层 孔 孔 等 级 终封质 量 施工日期 5 448.0Zk 3306 6 4 15.02 1 ′ 30二1、7°七4 ′ 格 合乙 甲 乙 格 3 82.12.6 5 83.1.24 区内钻孔钻探工作量合计：855.51m Zk 3503（区外孔） Zk 3303（区外孔） 304.15 405.21 21.91 2 23.32 8 10二1、5°一4 ′ 合乙 乙 乙 83.6.8 83.7.5 格 合乙 乙 乙 格 3 1 83.6.283.7.330二1、8°一4 ′ 区外钻孔钻探工作量合计：709.36m 该报告确定的二1煤层勘查类型为Ⅱ类III型中第一种情况（中等构造、煤层不稳定~较稳定类型），勘查基本线距为500 m（个别地段250m）及1000~1500 m，钻孔布臵合理、重点突出。从钻孔见煤点底板标高与实际煤层底板标高基本相符来看，视为直孔误差不大，说明钻孔垂直度尚可，采样密度满足要求，分析试验项目齐全，资料规范，水文地质条件确定和矿井水文地质条件分类也相一致，开采技术条件基本相符，资源储量划块分级基本合理。为矿井设计和建设提供了基本依据。

二、《河南省禹州市永安煤业有限公司煤矿资源储量核查报告》

该报告确定的基本工程线距为300～500m，查明了本区基本构造形态为地层走向NE，倾向SE，倾角21～34°的单斜构造；查明了本区二1煤层为全区可采煤层，煤层结构简单；确定了勘查类型为二类二型（中等构造、较稳定煤层类型）。查明了二

1

煤层的煤类、煤质

特征及煤的工艺性能；查明了矿区含、隔水层的发育情况及含、隔水

性能，确定了二1煤层矿床水文地质勘查类型可定为第三类第二亚类一型（以岩溶含水层及底板进水为主的水文地质条件简单的岩溶充水矿床）；查明了二的自燃情况等。

该报告内容较齐全，数据准确，可以作为该矿进一步开拓设计和生产的地质依据。

三、《河南地方永安煤业有限公司矿井水文地质报告》 2010年1月河南省煤田地质局四队受永安煤业委托编制了《河南地方永安煤业有限公司矿井水文地质报告》该报告在充分收集资料的基础上，根据区域水文地质资料及矿井水文地质情况，分析评价了与煤层关系密切的含水层的水文地质条件，详细查明了矿井充水含水层的岩性、厚度、埋藏条件，含水层空间发育和分布特征。

该报告内容较齐全，数据准确，可以作为该矿进一步开拓设计和生产的水文地质方面的依据。

1

煤层顶底板工程地质特征和矿井瓦斯、煤尘及煤

三、地质概况

3.1. 地层

根据《河南省禹县矿区云盖山井田精查地质报告》、《陈岗小井报告》及《核查报告》等报告资料，结合钻孔和巷道揭露地层资料，矿区范围内发育地层由老至新为：寒武系上统崮山组（∈3g），石炭系上统本溪组（C2b）和太原组（C2t），二叠系下统山西组（P1s）和下石盒子组（P1x），二叠系上统上石盒子（P2 s），第四系（Q）。

3.1.1寒武系（∈） 上统崮山组（∈3g）

浅灰～灰白色白云质灰岩，中厚层状，具不明显的鲕状结构。顶部风化后呈灰黑色为其特征。矿区范围内仅ZK3505和ZK3503孔分别

穿见白云质灰岩47.91m和40.02m后（平均穿见厚度43.97m）终孔，据《陈岗小井报告》，该组厚度＞100m。

3.1.2石炭系（C） 上统本溪组（C2b）

岩性主要为浅灰色铝质泥岩，中部大多具鲕状、豆状结构，含较多黄铁矿。下部呈紫红色，局部夹砂质泥岩及不稳定煤线和石灰岩，风化后呈灰白色、铁褐色，豆状结构。与下伏崮山组地层呈平行不整合接触。矿区范围内仅ZK3503孔中该组地层厚度为4.44m。

上统太原组（C2t）

下起铝质泥岩顶，上至L11石灰岩顶。岩性主要为灰、深灰色石灰岩、泥岩、细粒砂岩和薄煤层组成，依据岩性组合可分为三个岩性段。

下部灰岩段，下起L1灰岩底，上止L4灰岩顶，由四层深灰色厚层状细晶～隐晶质石灰岩（L1、L2常合并为一层）夹砂质泥岩和煤层组成，石灰岩中主要含蜓类化石。

中部砂泥岩段，下起L4灰岩顶，上止L7灰岩底，由深灰色砂岩、泥岩、灰色细～中粒砂岩组成，夹L5、L6薄层石灰岩及煤层。

上部灰岩段，下起L7灰岩底，上止L11灰岩顶，主要由3～5层深灰色泥晶灰岩（L8、L9常合并为一层）和泥岩、砂质泥岩煤层层位。灰岩中含大量燧石团块及条带，含蜓类、腕足类化石。

与下伏本溪组地层呈整合接触。矿区范围内ZK3503该组地层厚度为78.52m。ZK3505孔该组地层厚度22.06m，平均厚度为50.29m。

3.1.3 二叠系（P） 下统（P1） 1、山西组（P1s）

为矿区内主要含煤地层，厚38.91～112.07m，平均厚70.31m。由深灰色泥岩、砂质泥岩及浅灰色细、中粒砂岩及煤层组成，含煤7层，其中下部的二1煤层为主要可采煤层。依其岩性组合特征自下而上划分为：二1煤段、大占砂岩段、香炭砂岩段和小紫泥岩段。

与下伏地层整合接触。 2、下石盒子组（P1x）

岩性为砂岩、泥岩互层，局部见碳质泥岩或煤线，泥岩中含丰富的植物化石碎片。底部以厚层状含砾中粗粒长石石英砂岩（砂锅窑砂岩SS）为界，上至田家沟砂岩（St）底界，含三、四、五、六4个煤段，各煤段划分均以其煤段底部的砂岩为界。

与下伏地层整合接触。矿区范围内厚186.51~275.48m，平均233.02m。

上统（P2） 上石盒子组（P2s）

下起田家沟砂岩（St）底，上至平顶山砂岩（P2sh1）底界，厚度不详，含七、八、九3个煤段，各煤段划分均以其煤段底部的砂岩为界，见薄煤层或其层位，除七4煤层为局部可采煤层外其它均不可采。矿区范围内仅陈岗正断层上盘（矿区东部）发育有该组地层，厚度不详。

与下伏地层整合接触。 3.1.4 第四系（Q）

矿区范围内厚度15.01～35.24m，平均24.06m。主要为褐色粘土夹钙质结核及砾石组成。与下伏各系地层呈角度不整合接触。 3.2 含煤地层

矿区含煤地层由老至新为：石炭系上统太原组（C2t）；二叠系下

统山西组（P1s）和下石盒子组（P1x）；二叠系上统上石盒子（P2 s）。

3.2.1石炭系上统太原组（C2t）——一煤段

岩性主要为灰、深灰色石灰岩、泥岩、细粒砂岩和薄煤层组成，依据岩性组合可分为三个岩性段。

下部灰岩段：

下起L1灰岩底，上止L4灰岩顶，由四层深灰色厚层状细晶～隐晶质石灰岩（L1、L2常合并为一层）夹砂质泥岩和煤层组成，其中一

4

煤局部可采，厚0～1.02m，平均厚0.62m。石灰岩中主要含蜓类化

石。

中部砂泥岩段：

下起L4灰岩顶，上止L7灰岩底，由深灰色砂岩、泥岩、灰色细～中粒砂岩组成，夹L5、L6薄层石灰岩，含煤2层(一5～一6)。

上部灰岩段：

下起L7灰岩底，上止L11灰岩顶，主要由3～5层深灰色泥晶灰岩（L8、L9常合并为一层）和泥岩、砂质泥岩组成，2～3个煤层位皆不可采。灰岩中含大量燧石团块及条带，含蜓类、腕足类化石。

太原组共含薄煤层或层位十一层(一1～一11)，其中一4煤层局部可采。

矿区范围内本段厚22.06～78.52m，平均50.29m。与下伏本溪组地层呈整合接触。

3.2.2二叠系（P） 一、下统（P1）

1、山西组（P1s）——二煤段

为矿区主要含煤地层。由浅灰～深灰色细中粒砂岩、砂质泥岩及浅灰色细、中粒砂岩及煤层组成，含煤2～7层，其中下部的二1煤层

为主要可采煤层。依其岩性组合特征自下而上划分为：二1煤段、大占砂岩段、香炭砂岩段和小紫泥岩段。

二1煤段：上界止于大占砂岩底界面。二1煤底板为灰～深灰色砂质泥岩夹细粒砂岩条带或砂、泥岩互层，缓波状及透镜状层理发育，含黄铁矿结核和白云母片，为主要标志层，厚度3.50～12.00m。主要含栉羊齿植物化石。

大占砂岩段：上界止于香炭段泥岩底界面。主要为灰～浅灰色中粒砂岩、泥岩、砂质泥岩，含煤一层（二3）。大占砂岩（Sd）为浅灰色中厚层状细、中粒长石岩屑石英砂岩，间夹二3煤层，层面含大量白云母片及炭质，具缓波状层理和双向交错层理，含泥质包体，硅、泥质胶结，为主要标志层之一，植物化石丰富。

香炭砂岩段：上界止于小紫泥岩段底部砂岩底界面。下部为灰～深灰色薄层泥岩，含煤2层（二4、二5），植物化石丰富；上部香炭砂岩（Sx）：一般厚5.00～15.00m，为浅灰色中粒岩屑长石石英砂岩，含菱铁质颗粒及云母，次棱角～次圆状，分选中等，硅质胶结为主，具双向交错和韵律层理，为主要标志层之一。

小紫泥岩段：顶界止于砂锅窑砂岩底界面。岩性为绿灰～灰色泥岩、砂质泥岩，含较多暗斑、紫斑和菱铁质鲕粒，底部砂岩相变为泥岩时，偶见薄煤两层(二6、二7)，多为炭质泥岩。

香炭砂岩段与小紫泥岩段植物化石较丰富。同属亚圆羊齿～延蕉羊齿～椭圆斜羽叶组合。

矿区范围内本段厚38.91～112.07m，平均厚70.31m。与下伏地层整合接触。

2、下石盒子组（P1x）——三~六煤段

下起砂锅窑砂岩（SS）底，上至田家沟砂岩（St）底界。含三、

四、五、六共4个煤段，各煤段划分均以其煤段底部的砂岩为界，见薄煤层或其层位。岩性为灰色、深灰色、绿灰色砂质泥岩及泥岩，砂质泥岩及泥岩中含丰富的植物化石碎片；灰白色、浅灰色、灰色细、中粒砂岩。自下而上含煤或层位最多可达30层。矿区范围内均不可采。

三煤段：矿区范围内厚度51.~87.24m，平均71.59m，岩性以灰色、深灰色、绿灰色砂质泥岩及泥岩为主，含紫斑、暗斑、菱铁质鲕粒及植物化石碎片，其下部的大紫（紫斑）泥岩（Md）及底部的砂锅窑砂岩（Ss）为主要标志层。紫斑（大紫）泥岩（Md）厚度1.06~16.m，一般6.00~8.00 m，层位稳定；砂锅窑砂岩（Ss）厚度0~16.50 m，一般5.00~8.00 m，层位稳定。本段可含煤层或层位8（三1~三8）层，矿区范围内均不可采，均为炭质泥岩或煤线。

四煤段：矿区范围内厚度21.59~56.05m，平均38.82m，岩性以灰色、绿灰色泥岩砂质泥岩为主，含少量紫斑、暗斑菱铁质鲕粒及植物化石碎片，夹浅灰色、灰白色细、中粒长石石英砂岩。可含煤层或层位9（四1~四9）层，矿区范围内均不可采，均为炭质泥岩或煤线。

五煤段：矿区范围内厚度49.37~68.53m，平均58.95m，岩性岩性以灰色、深灰色（局部绿灰色）砂质泥岩、泥岩及浅灰色、灰白色细、中粒长石石英砂岩为主，泥岩、砂质泥岩中含紫斑、暗斑、菱铁质鲕粒及植物化石碎片。可含煤层或层位9（五1~五9）层，矿区范围内均不可采，均为炭质泥岩或煤线。

六煤段：矿区范围内厚度63.66m，岩性岩性以灰色、绿灰色砂质泥岩、泥岩及浅灰色、灰白色细、中粒长石石英砂岩为主，泥岩、砂质泥岩中含较多紫斑、暗斑、菱铁质鲕粒及植物化石碎片。可含煤层或层位4（六1~六4）层，矿区范围内均为不可采的炭质泥岩或煤

线。（ZK3306孔六2煤层为劣质煤，孔深188.91m，煤厚1.02 m）

矿区范围内本段厚186.51~275.48m，平均233.02m。与下伏地层整合接触。

二、上统（P2）

上石盒子组（P2s）——七~八煤段

下起田家沟砂岩（St）底界，上至二叠系上统石千峰组平顶山砂岩（P2sh1）底界。矿区范围内仅陈岗正断层上盘（矿区东部）发育该组七煤段及八煤段下部（ZK3306钻孔揭露）部分地层。

七煤段：矿区范围内厚度91.36m左右。岩性以灰色、绿灰色砂质泥岩、泥岩及浅灰色、灰白色细、中粒长石石英砂岩为主，泥岩、砂质泥岩中含紫斑、暗斑、菱铁质鲕粒及植物化石碎片。底部的田家沟砂岩（St）为上、下石盒子组的分界砂岩，厚度2.23~15.58 m，一般5.00~10.00 m，层位稳定，是主要标志层。本段可含煤层或层位6（七1~七6）层，矿区范围除七4煤层局部可采外，其它均为炭质泥岩或煤线。

八煤段：矿区范围内仅揭露厚度20m左右。岩性以灰色、土黄色、杂色泥岩、砂质泥岩及浅灰色细、中粒长石石英砂岩为主。

据ZK3306孔揭露，本组厚度100 m左右。与下伏地层整合接触。 3.3 构造

矿区所属的陈岗小井位于禹州煤田西部边缘。基本构造形态为地层走向NE，倾向SE，倾角21～34°的单斜构造。本区主要发育走向正断层，区内发育南构断层和云盖山断层，区外发育陈岗断层和官山断层。本区发育断裂沿走向呈舒缓波状，多具压扭性力学性质，为多期活动的结果。矿区中部发育一宽缓向斜，褶曲只在二1煤层底板等高线图上有所显示，由于褶曲较小，不另详述，见图：

图3.3-1 矿区构造示意图

构造特征为：

（1）南沟正断层（F55）：位于矿区西部边界，地表未见出露。其南部与陈岗正断层相交，延伸方向SN，延伸长度约1.2km，倾向E，倾角60～70○，落差30～60m。该断层由区外钻孔ZK3503、ZK3303、ZK3304孔控制，断层控制程度较可靠。

（2）云盖山正断层（F3）：位于矿区中部，地表未见出露。其南部与南沟正断层相交，延伸方向近SN，延伸长度＞2.0km，倾向E，倾角60～70○，落差30～80m。该断层由区外钻孔ZK2901、区内钻孔ZK3505，断层控制程度较可靠。

（3）陈岗正断层（F50）：位于矿区东、南部边界，地表未见出露。

其南部与南沟断层相交，延伸方向SN偏E，延伸长度3.6 km左右，倾向E，倾角55～70○，落差120～200m。该断层由区外钻孔ZK2815、ZK2902、ZK2903、ZK1331、ZK3306等孔控制，断层控制程度较可靠。

（4）官山寨正断层（F）：为矿区北部边界断层，区内未见出露区外往西至官山寨出露较好，矿区内延伸方向近EW，延伸长度＞3 km，倾向N，倾角50~65°，落差＞800m。该断层由区外钻孔ZK3702、ZK3703钻孔控制，缺失二叠系石千峰组第一段（平顶山砂岩），上、下石盒子组，山西组，石炭系太原组顶部地层约800m，断层控制程度可靠。

综上所述，结合区域构造，矿区构造复杂程度应为中等。 3.4岩浆岩

矿区范围内无岩浆岩。

四、区域水文地质

4.1.1概况

区域构造以断裂为主，褶皱次之。断裂构造对区域地下水的运移具有明显的控制作用，特别是西部山区具有阻水性质的NW向扭性或压扭性断裂，将原有褶曲破坏成许多呈阶梯状分布的断块，致使原完整的含水层被分割成许多含水层断块。岩溶地下水自低山丘陵补给区向平原排泄区运移中受断层阻隔，沿此带径流，在地势低洼处呈区段排泄。由于煤系地层基底太原组可溶岩厚度相对较薄，裸露面积小，储水构造开启程度差，所以该区太原群岩溶地下水接受大气降水补给量小，渗流途径短，故无大的岩溶泉出露，且小岩溶泉有沿断裂分布的特征。

依据水力性质和寒武系灰岩的埋藏深度，并根据含水层富水程度及地质构造对地下水的控制，区域上可划分为：裂隙浅水区、岩溶~

裂隙裸露区、岩溶~裂隙浅埋区、岩溶~裂隙深埋区。本矿井则位于岩溶~裂隙浅埋区内。

按岩性、岩溶裂隙发育程度、水力性质及富水程度，区域范围内自上而下可分为：新生界松散及半固结孔隙含水岩组、二叠系碎屑岩类裂隙含水岩组、石炭系碎屑岩夹碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组、寒武系碳酸盐岩类岩溶含水岩组等。

五、矿井水文地质

5.1水文地质边界条件

矿区内发育的四条断层基本构成了矿区的自然边界。

（1）云盖山正断层（F3）：为矿区西部边界，其南部与陈岗正断层相交，为导水断层。

（2）：南沟正断层（F55）：位于矿区中部，其南部与云盖山正断层相交，为导水断层。

（3）陈岗正断层（F50）：为矿区东、南部边界，其南部与云盖山断层相交，为导水断层。

（4）官山寨正断层（F）：为矿区北部边界断层，导水断层。 5.2. 含水层

依据《水文报告》及邻区水文地质资料，结合本区地层岩性、含水层的富水程度、地下水的埋藏条件，对开采煤层影响较大的含水层由老到新划分为：上寒武统岩溶裂隙含水层、太原组岩溶裂隙含水层、二1煤层顶板砂岩裂隙含水层、七4煤层顶板砂岩裂隙承压含水层。

一、含水层

1.上寒武统岩溶裂隙含水层

主要由厚层状、中厚层状白云质灰岩夹白云岩及泥质灰岩薄层组成，其厚度大，据《陈岗小井报告》本段厚约100m（矿区内仅ZK3505

及ZK3503孔钻探至该层位40m左右即终孔）。岩溶发育，富水性强，但各向异性明显。钻孔最大消耗量4.61m3/h。单位涌水量0.000767～4.47L/(s.m)，渗透系数0.00281～47.62m/d，原始水位标高+280～+256m。水质类型属HCO3SO4-Ca〃Mg、HCO3-Ca〃Mg型水。上部富水性相对较强，-50m水平以下富水性减弱。上距二1煤层间距约85m，为二1煤层底板的间接充水含水层。

根据《陈岗小井报告》及《水文报告》资料，由于其顶界面风化带古岩溶被铝土泥岩充填，因此，灰岩顶部界面附近富水性较弱，含水层一般在顶界面以下30m。据邻区抽水资料分析，本含水层地下水渗透性较强，恢复水位迅速，非均质各向异性明显，地下水压力传递迅速，抽水结束后恢复水位呈刚性曲线。

2.太原组岩溶裂隙含水层 该含水层可分为上部、下部两段

a、下部灰岩段含水层：由L1～L4四层深灰色厚层状石灰岩组成，厚3.33～34.77m，平均厚14.77m，岩溶裂隙较为发育，富水性较强，但极不均一。钻孔最大消耗量1.68m3/h。据邻区抽水资料，单位涌水量0.00467L/(s.m)，渗透系数0.446m/d，原始水位标高+245.09m。水质类型属HCO3SO4-Ca〃Mg、HCO3-Ca〃Mg型水。上距二1煤层19.37～60.44m，平均43.92m，富水性中等，是二1煤层底板间接充水含水层。

据《陈岗小井报告》及《水文报告》资料，本层地下水压力传递速度快，水位恢复迅速，含水层各向异性明显，并具有统一的地下水位。年动态变化幅度为7.26m，地下水流向大致北东。

b、上部灰岩段含水层：由三～四层深灰色石灰岩组成，厚0.63～22.287m，平均厚8.02m。岩溶裂隙较发育，富水性较强，且极不均一。钻孔最大消耗量2.67m3/h。据邻区抽水资料，单位涌水量

0.0000732～0.0166L/(s.m)，渗透系数0.000446～0.213m/d，水位标高+332.04～+231.78m。水质类型属HCO3-Na、HCO3-Ca〃Na水。该段上距二1煤层6.06～42.34m，平均18.73m，富水性中等，是二1煤层底板直接充水含水层。二1煤层底板由砂质泥岩与细粒砂岩组成，层位稳定，隔水性较好，但如遇岩石破碎，则有突水的可能。

本含水层富水性弱，大气降水后补给缓慢，最高水位在月余后形成，高峰出现后很快下降，变幅极大，雨季与旱季水位标高相差32m以上。

3.二1煤层顶板砂岩裂隙承压含水层

由大占、香炭及砂锅窑砂岩等构成，含水层厚3.69～19.m ，平均11.33m，岩性为灰白色中～粗粒砂岩，裂隙较发育，富水性弱且不均一。钻孔最大消耗量0.78m3/h。据抽水资料，单位涌水量0.0108～0.0739L/(s〃m)，渗透系数0.0436～0.210m/d，原始水位标高+278.42～286.56m。水质类型为HCO3-Na水。是二1煤层顶板的直接充水含水层。

4.七4煤层顶板砂岩裂隙含水层

是七4煤层直接顶板充水含水层。主要由细～中粒砂岩组成，层次多，厚7.38～17.80m，平均11.15m，富水性弱，钻孔最大消耗量0.27m3/h。据抽水试验资料，单位涌水量0.03～0.08L/(s〃m)，渗透系数0.273～0.574m/d，原始水位标高+325.01～394.86m。水质类型属HCO3—Na水。

5.3 隔水层

1、铝土泥岩隔水层：位于上石炭统本溪组，矿区范围内仅ZK3503孔中穿见该组地层，厚度为4.44m。是上寒武统灰岩含水组与太原组下段灰岩含水组之间的隔水层，厚度变化大，隔水性极不均一。

2、L4灰岩顶至L7灰岩底之间的隔水层：主要由砂质泥岩和泥岩组成，厚6.24～41.10m，平均22.08m，为太原组下、上段灰岩含水层之间的隔水层，隔水性较好。

3、二1煤层底板隔水层：厚6.06～42.34m，平均18.73m，为砂质泥岩与细粒砂岩互层，隔水性能一般，在进行二1煤层开采过程中要谨防底板突水。

4、二1煤层顶部隔水层：位于二1煤层之上，岩性以泥岩、砂质泥岩为主，夹薄～中厚层砂岩和薄煤层，厚度大，层位稳定，是二煤层顶板含水层之上的良好隔水层。

5、下石盒子组隔水层：由于煤系地层砂岩、泥岩相间沉积，形成较多的层间含水层与隔水层，因其厚度相对稳定，起到了相互隔断水力联系的作用。 5.4 矿井充水条件

矿区位于白沙～许昌复向斜内。处于低山丘陵区，总体地势为周围高，中间低。区内冲沟发育，便于大气降水的自然排泄。周围无大的河流及水库等地表水体，因此，区内除大气降水外，无其他地表泾流水源补给。

5.5 井田及周边地区老窑水分布状况

永安矿系2005年由小煤矿整合而成的矿井，矿区内外存在众多老空区及采空区，2010年5月河南省大地物探工程勘察院编制了“豫大地物探第10011号” 《河南地方永安煤业公司煤矿瞬变电磁法成果报告》中，圈定了矿区西南部原陈岗第二煤矿和西北部原陈岗联办煤矿采空区积水范围，积水采空区一旦突水，对安全产生构成威胁，极易造成淹井事故，因此在接近采空区进行采矿活动时，应加强探放水工作，做到有疑必探，先探后掘、先治后采，确保矿井安全。

1

根据资料显示，矿区共有3处采空区积水：

1.矿区西南部边界外原陈岗第二煤矿积水采空区，积水量356505m3，积水面积137753m2；

2.矿区西北部边界外原陈岗联办煤矿积水采空区，积水量333391m3，积水面积128822m2；

3.矿区北部先期老窑积水采空区，积水面积44425 m2，积水很少，对矿井基本无影响。

注：1.积水量计算方法——W=S×H×K，W为积水量m3，S为积水区平面面积m2，H为老空区采高m，K为经验系数取0.4。

2.采高按二1煤层平均厚度6.47m计算。

六、矿井开采受水害影响程度与防治水工作难易程度的评价

1.矿井开采受水害影响程度的评价

矿井属小水矿井，没有发生过重大水害事故。矿井目前主要水害类型是老空区积水、断层水、太原组上段灰岩岩溶裂隙水、太原组下段灰岩和寒武系灰岩岩溶裂隙水及二1煤层顶板砂岩裂隙水。 1.1、老空区积水

矿井主要水害是滞留于采空区的老空水，一旦透水，往往具有突水迅猛，水量大，具有强大冲溃力，破坏性很大，极易造成淹井事故。

矿区范围内废弃井筒2个（顺利煤矿），井口已封堵，井筒充填情况不明，井口标高高于历年最高洪水位。在矿区西面有先期小窑废弃井筒3个（陈岗煤矿），井口均已封堵，井筒充填情况不详，矿井西南部废弃井筒2个（陈南二矿），井口已封堵，井筒充填情况不详。废弃井口标高均高于历年最高洪水位，在雨季降水时地面汇水并无流入井筒现象。矿区周边小窑采空区位臵及积水量已查清（2010年五

月由河南省大地物探工程勘测院编制的《河南地方永安煤业公司煤矿瞬变电磁法物探成果报告》）。

根据物探成果原陈岗第二煤矿积水区距井田边界80—100米，且井田范围内保护煤柱按规定留设，对矿井影响不大。原陈岗联办煤矿采空区低阻异常区部分已经揭露，局部出现渗水（无压力）水量微小，区内的废弃井筒位臵在井下已探明两个，井筒周边无压力水，钻探中出现微量老空水，目前探眼仍有微量水流出，水量比2011年小。井筒受设备当时未能钻透。矿区北部老空区内积水量不大，对矿井影响不大。 1.2、断层水

断层破坏了上、下不同含水层之间隔水层的隔水性能，沟通了不同含水层相互之间的水力联系，致使地下水通过断层带向矿井涌水或突水。一旦与强含水层沟通，极易造成淹井，对矿井威胁较大。应特别注意防范断层水。

矿区范围内要特别注意）南沟正断层（F55）、云盖山正断层（F3）、陈岗正断层（F50）及官山寨正断层（F）。 1.3、太原组上段灰岩岩溶裂隙水

太原组上段灰岩岩溶裂隙水，是主要的充水水源，带有一定的承压性，对矿井充水影响较大，且往往通过断层破碎带与太原组下段灰岩和寒武系灰岩岩溶裂隙水联通，采掘一旦揭露或接近断层破碎带时，极易造成突水或淹井事故。

1.4、太原组下段灰岩和寒武系灰岩岩溶裂隙水

带有一定的承压性，正常情况下对矿井充水影响不大，且易通过断层破碎带或隔水层薄弱带与太原组上段灰岩岩溶地下水进行补给。采掘一旦揭露或接近断层破碎带时，极易造成突水或淹井事故。

1.5、二1煤层顶板砂岩裂隙水

煤层顶板砂岩裂隙水虽然是主要的充水水源，但就其量而言对矿井对矿井充水影响不大，在巷道设计、掘进和回采时，应保证煤层顶板水能够自行流出。

鉴于矿山属整合煤矿，采空区众多，情况不详，可能存在积水采空区。矿方在生产过程中必须坚持“预测预报、有疑必探，先探后掘、先治后采”的原则，采取防、堵、疏、排、截的综合治理措施，查清采空区的位臵、积水情况，排放采空区积水，要配备足够的排水设施，严防采空区积水造成突水事故。

矿区各含水层之间的隔水层厚度变化较大，隔水性极不均一，以往邻近矿山发生过因构造、隔水层隔水性变化造成矿井突水事故，必须在开采时高度重视，防止突水事故的发生。

应注意相邻矿排水疏干情况，了解水位动态，矿方在生产中应根据涌水的实际情况，合理增减排水设施。同时在以后的开采中应进一步查明采空区、老巷积水情况，防止采空区透水。特别预防与邻矿贯通造成突水现象发生。

2、矿井防治水工作难易程度的评价

（1）地表水

由于井田西部煤层埋藏较浅，在降水期间可以通过第四系松散地层渗透向矿井间接充水，一定要按规定留足隔水煤柱。矿井北部有一条常年干涸的灌溉渠道，但是防治水部门在排查中发现有轻微因采动影响导致渠道底部有裂隙，为防止积水侵入井下造成危害，检查并按规定填实地表塌陷裂缝。

采掘工作面在过井田裂隙带地段时，对工作面上部及时观测，出

现采空沉陷裂缝及时回填，减少入渗的裂隙通道，井下回采工作面可进行回填采掘，以减小下沉空间，减少导水裂隙带，减少入渗量，地表水害防治水工作简单。

（2）煤系地层裂隙水

煤层的直接充水含水层主要为老顶砂岩裂隙含水层和灰岩岩溶裂隙含水层，这些含水层水沿着构造裂隙及回采放顶冒落裂隙带直接向矿井充水，但是其水量较小，补给较差。我矿排水系统基本健全，煤系地层裂隙水防治水工作简单。

（3）矿井内及周边煤矿采空区积水

我矿井田及周边相邻矿井有采空区存在积水，对同层煤及其下伏煤层的采掘工作有影响，积水范围、积水量基本查明。因此，将来在采空区附近开采时，根据上组煤采空区积水分布及下组煤采掘情况，编制专门探放水设计，由专业探放水队伍依据相关规程规范进行探放工作，探放水工作从技术上容易进行。

七、矿井水文地质类型的划分及对防治水工作的建议

1.矿井水文地质类型的划分 矿井水文地质类型划分依据

类 别 分类依据 简单 受采掘破含水层性受采掘质及补给破坏或中等 受采掘破坏或影响复杂 受采掘破坏或影响极复杂 受采掘破坏或影响的是岩溶坏或影响的含水层及水体 条件 影响的的孔隙、裂的主要是含水层、老空水、地表水，孔隙、裂隙、岩溶含岩溶含水隙、岩溶水层，补给层、厚层砂其补给条件很含水层，条件一般，砾石含水补给条有一定的层、老空好，补给来源极其充沛，地表泄水条件差 件差，补补给水源 水、地表给来源少或极少 水，其补给条件好，补给水源充沛 单位涌水量qq≤0.1 （L〃s〃m-1） 存在少量存在少量-10.1 1.0 q＞5.0 存在大量老空矿井及周边老空无老空水 积水 分布状况 围、积水量围、积水量不清楚 清楚 矿井涌水量 不清楚 Q1＞2 100 （西北地区Q1位臵、范位臵、范范围、积水量老空积水，老空积水，积水，位臵、正常Q1 Q1≤180 1801≤600 6001≤2 最大Q2 （西北（西北地100 （m3〃h-1） 地区Q1≤90） Q2≤300 （西北区901≤180） 3002≤1 200 （西北地区1801≤1 200） 1 2002≤3 000 （西北地区6002≤ 2 100） 6003≤1 ＞1 200） Q2＞3 000 （西北地区Q2＞2 100） 地区Q2≤（西北地210） 区2102≤600） 突水量Q3（m〃h） 3-1无 Q3≤600 800 矿井偶有矿井时有Q3＞1 800 采掘工开采受水害 影响程度 程不受水害影响 突水，采掘突水，采掘工程受水工程、矿井害影响，但安全受水不威胁矿害威胁 井安全 矿井突水频繁，采掘工程、矿井安全受水害严重威胁 防治水防治水工作 工作简难易程度 单

防治水工作简单或防治水工防治水工程量程量较大，大，难度高 易于进行 难度较高 四、永安矿水文地质条件划分

类 别 分类依据 简单 受采掘破含水层性质坏或及补给条件 影响的含水层及水体 单位涌水量q≤0.1 q（L〃s〃m） -1-1中等 复杂 极复杂 受采掘破坏或影响的孔隙、裂隙、岩溶含水层，补给 条件差，补给来源少或极少 存在少量老矿井及周边老空水 分布状况 臵、范围、积水量清楚 矿井涌正常Q1 水量 最大Q2 （m3〃h-1） 突水量Q3（m3〃h-1） 开采受水害 影响程度 无 Q2≤60 Q1≤20 空积水，位 采掘工程不受水 害影响 防治水工作防治水工作 难易程度 进行 水文地质类型划分 2.对防治水工作的建议:

1、加强水文地质工作

1)认真贯彻执行水文地质规程、煤矿安全规程。 2)健全矿井地质、水文地质工作制度和责任制。

3)认真观测、全面收集水文地质资料，矿区小煤矿开采、老塘分布及其有关的水文地质资料，以及矿区大气降水资料；加强对相邻矿有关资料的收集。

4)加强相关开采、地质和水文地质资料的分析研究，提高预见性，指导矿井防治水工作；要研究不断出现的新情况，根据情况的变化，及时修正技术参数，采取新的对策和技术措施。

5)配足、配齐专门防治水人员、资金、材料和设备，保证矿井水文地质工作的正常开展。已组建防治水科：设防治水科长1人,专业技术人员1人，探放水队伍2人（已取证）。复工复产后设立固定探放水队伍

6)加强科学技术研究工作，采用先进、高效的防治水装备和技术。 7)加强技术人员的业务培训，提高业务水平。

2、由于矿区内含水层水文地质资料缺乏，所引用资料多为邻区资料，对本区而言，代表性较差，报告中缺少相应的附表，如：抽（放、注）水试验成果表、水质分析成果表、历年矿降水量统计表、钻孔水

中等 简单或易于 水位观测成果表等。建议矿方在施工中加强水文地质方面的研究，有计划地开展井上或井下进行水文地质钻探、水文地质物探、抽水试验等工作，建立地下水长期观测系统，查明地下水的赋存规律，指导安全生产。

3、矿区内、邻区采空区及废弃井巷较多，虽然采空区范围较清楚，积水量也进行了估算，但在生产中仍必须坚持预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采的原则，及时排放采空区及废弃井巷积水，要配备足够的排水设施，严防采空区及废弃井巷积水造成突水事故。

4、本矿矿井水量与大气降水关系较为密切，雨季时要注意观测降水与矿井水量的关系，掌握其变化规律，指导安全生产。

5、重视矿井水文地质工作，多观察、多收集矿井开拓生产中实际资料，多分析研究，充分发挥矿井水文地质工作在指导生产中的尖兵作用，会对本矿安全生产和生产效益的提高起到明显的效果。